[发明专利]一种基于阵列式传感器的抗生素多残留检测方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种抗生素多残留检测方法。属于农产品安全检测技术领域。

近年来，随着我国畜牧养殖业的迅速发展，奶产量大幅度提高，新鲜牛奶和奶制品已经成为人民(尤其是老人和儿童)生活食品中的重要组成部分。然而，抗生素在现代畜牧业中的广泛应用，不可避免地造成牛奶中抗生素残留。若长期饮用含有抗生素的牛奶，无疑是等于长期服用小剂量的抗生素，对抗生素过敏体质的人服用残留抗生素的牛奶后可引发过敏反应。正常饮用者，会导致体内的某些条件性致病菌易产生耐药性，一旦患病再用同种抗生素治疗很难奏效。抗生素残留不仅危害人类健康，同时也影响牛奶的品质，造成经济损失。由于奶牛乳腺炎发病率较高，用抗生素来治疗乳腺炎等产科疾病仍较普遍, 这容易导致在牛奶中抗生素的残留。过量使用抗生素不可避免会使母体代谢产物等相关抗生素残留于动物的肌肉、蛋、奶、脏器组织中, 进而通过食物链影响人体健康。可见，加强对牛奶等农产品中抗生素残留的检测，尤其是保障人类健康有着十分深远的意义。

传统的抗生素残留检测方法主要有：气相色谱(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、色谱/质谱联用技术(GC/LC-MS)、毛细管电泳法(CE)、荧光分析、酶联免疫法(ELISA)。这些方法虽然选择性好、灵敏度高、准确度高、检出限低，可同时检测多种元素或化合物，但其需要昂贵的仪器设备，样品前处理过程繁琐、费时，并且对分析人员的技术水平要求很高，不适于现场快速检测。与传统的分析方法相比，免疫传感器具有如下特点：（1）较高的选择性，因此不需要对被测组分进行分离，即不用对样品进行预处理。（2）结构简单，体积小，使用方便，特别是便携式的免疫传感器，非常有利于农产品安全质量的快速测定。（3）可实现连续在线检测，使食品加工过程的质量控制变得简便。（4）响应速度快，样品用量少，与其他大型分析仪器相比，免疫传感器制作成本低，且可反复使用。

发明的目的在于针对现有技术的不足，设计提供一种基于阵列式传感器的抗生素残留检测方法，具有检测快速准确、操作简单、可实现多残留同时检测等特点。

所述的一种基于阵列式传感器的抗生素残留检测仪其检测原理为：利用适配体与抗生素之间的特异性免疫反应，以适配体作为识别元件，采用固定化技术在工作电极表面固定不同种类的抗生素适配体，通过模拟多路开关使阵列式传感器中的一个工作电极与共用的参比电极和对电极接通。通过传感器在测试底液中导致的阻抗变化来确定样品中含有何种抗生素，并根据不同抗生素产生阻抗变化的标准曲线，确定样品中的抗生素的含量。

为达到以上目的，阵列式传感器采取以下技术方案实现：由一个圆形的电极盘组成，中心位置有对电极和参比电极，外围是工作电极，以确保对电极、参比电极与各工作电极的距离相等，使各个工作电极与对电极之间的有相等的阻抗值。在工作电极与参比电极之间加300毫伏的工作电压，测试液中测定的是工作电极与对电极之间的阻抗值。使用模拟多路开关确定哪一路工作电极接通。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于阵列式传感器的抗生素多残留检测方法，工作电极使用纳米材料进行修饰以保证适配体更好的固定到工作电极表面。阵列式电极的修饰采取以下技术方案实现：取2μL制备好的壳聚糖滴涂在预处理好的阵列式工作电极表面，常温干燥，用PH=7.5的PBS缓冲液冲洗电极表面。电极表面晾干后，取2μL纳米金胶滴涂在电极表面，常温下静置至干燥，然后用超纯水冲洗表面物理吸附的纳米金，氮气吹干。

为了实现上述目的，本发明提供的一种基于阵列式传感器的抗生素多残留检测方法，阵列式工作电极上适配体的固定方法采取以下技术方案实现：然后将2μL 5mM的抗生素适配体滴在上述经纳米材料修饰好的电极上， 4h后用超纯水冲洗表面，晾干待用。将固定抗生素适配体的电极浸于用1M的巯基乙醇封闭1h，以封闭非特异性结合位点，阵列式适配体传感器制作完成，保存在4°C条件下备用。

本发明的一种基于阵列式传感器的抗生素多残留检测方法，具体检测过程如下：在使用前将阵列式传感器工作电极表面使用多壁碳纳米管等纳米材料进行化学修饰，提高传感器检测的灵敏度，之后在阵列式免疫传感器工作电极表面分别固定不同种类的适配体。然后将阵列式适配体传感器放入冰箱中，4°C下保存备用。使用时打开抗生素多残留检测仪的电源开关，将阵列式传感器放入测试底液中测量初始阻抗值A1，并保存。将免疫传感器放入事先处理好的样品液中孵化10分钟，再将传感器连接至检测仪进行阻抗测量，获取第二次测量的阻抗值A2，微控制器将其送至显示屏显示。计算出变化率，变化率计算公式如下：

变化率=|A1-A2|/A1